mey
Wiadomości

Krótki czas produkcji drzwi lotniczych

Drzwi samolotów pasażerskich są nadal głównie produkowane ręcznie. Szczególnie czasochłonnym aspektem jest montaż konstrukcji drzwi za pomocą śrub i nitów. Wymagane są liczne kroki pośrednie, aby zapobiec bezpośredniemu kontaktowi różnych materiałów — co w przeciwnym razie prowadziłoby do korozji. Jednak zastąpienie aluminium, tytanu i tworzyw termoutwardzalnych głównie termoplastycznymi kompozytami z włókna węglowego (CFRP), które można spawać automatycznie bez oddzielania warstw, znacznie przyspiesza proces. Czas produkcji konstrukcji drzwi spada ze 110 godzin do zaledwie 4. Projekt badawczy Fraunhofer IWU, Fraunhofer LBF, Trelleborg i Airbus Helicopters wyraźnie to pokazał.

Element zaciskowy opracowany w Fraunhofer IWU do automatycznego zaciskania i łączenia kompozytów termoplastycznych z włókna węglowego w drzwiach samolotów (np. belkach poprzecznych).
Element zaciskowy opracowany w Fraunhofer IWU do automatycznego zaciskania i łączenia kompozytów termoplastycznych z włókna węglowego w drzwiach samolotów (np. belkach poprzecznych).

Innym kluczowym czynnikiem skracającym czas montażu jest modułowa konstrukcja różnych wariantów drzwi lotniczych. Zespół projektowy specjalnie szukał komponentów w różnych modelach drzwi, które można by ujednolicić — i odniósł sukces, na przykład w przypadku belki poprzecznej. Naukowcy zaprojektowali w pełni zautomatyzowaną linię montażową dla najpopularniejszych modeli i opracowali elementy mocujące i zaciskowe odpowiednie do technologii spawania oporowego i ultradźwiękowego.

Od warsztatowego rzemiosła do szybkiej produkcji przemysłowej

Dr Rayk Fritzsche, kierownik projektu w Fraunhofer IWU, stwierdził: „Razem z naszymi kolegami z Airbusa dokładnie przeanalizowaliśmy wszystkie konstrukcje drzwi, aby dostosować geometrię do automatycznego zaciskania i łączenia. W rezultacie mogliśmy zreorganizować i w pełni zautomatyzować poszczególne etapy montażu. W ten sposób skróciliśmy czas realizacji do ułamka tego, co było wcześniej”. Teraz praca ręczna jest wymagana tylko do zainstalowania mechanizmu blokującego.

Dwie niemal identyczne linie montażowe i łączące zapewniają redundancję, jeśli jedna linia jest niedostępna. Dzięki środkom standaryzacyjnym partie 10 drzwi mogą być teraz organizowane, co pozwala na w pełni zautomatyzowane przezbrajanie linii pod koniec każdej zmiany, aby pomieścić następną serię modeli. Przy zdolności produkcyjnej 4 000 drzwi rocznie, nowa koncepcja materiałowa i produkcyjna prowadzi do znacznych korzyści skalowalności.

Czy inwestycja w nowy sprzęt produkcyjny się opłaca?

Maxi Grobis z zespołu planowania, symulacji i oceny fabryk IWU symulował wszystkie techniczne i ekonomiczne aspekty nowej linii montażowej — czynniki, które często wpływają na siebie nawzajem. Kluczowe kryteria oceny technicznej obejmowały złożoność produktu i procesu, możliwości i zagrożenia automatyzacji (zwłaszcza w odniesieniu do elastyczności i adaptacyjności) oraz ogólną dostępność systemu w całym łańcuchu indywidualnych zautomatyzowanych systemów.

Automatyzacja dla samej automatyzacji nie wchodziła w grę. Grobis podkreślił: „Aby dostarczyć prawdziwie zintegrowane rozwiązanie, przeanalizowaliśmy cały proces produkcji i montażu drzwi i przełożyliśmy go na dynamiczny model kosztów. To, co działa technicznie, musi mieć również sens pod względem nakładów inwestycyjnych, stawek godzinowych maszyn, nakładów na konserwację, kosztów energii, zaangażowania kapitałowego i amortyzacji. Skupianie się wyłącznie na oszczędnościach kosztów pracy lub krótszych terminach realizacji byłoby krótkowzroczne”.

Biorąc pod uwagę wszystkie czynniki techniczne, logistyczne i finansowe, istnieje wyraźna rekomendacja wdrożenia nowo opracowanego rozwiązania automatyzacji. Grobis jest dumna, że ​​jej zintegrowane podejście do symulacji skróciło również czas planowania o około 25%: Myślenie o ekonomii od samego początku oszczędza niepotrzebnych pętli rewizji podczas planowania.

Dodaj ofertę pracy